גנטיקה (הנדסה גנטית, PCR ואופרון הלקטוז)

 

רשימת המעבדות:


1. הנדסה גנטית - מעבדה מלאה או מעבדה מקוצרת (טרנספורמציית חיידקים)

 

2. אבחון טרום השרשה באמצעות PCR

 

3.ויסות גנים- אופרון הלקטוז

 

 

 

צרו קשר

biolco@savion.huji.ac.il

 

 

 

הנדסה גנטית

 

הנדסה גנטית - גירסא מלאה:

 במעבדה זו כל קבוצה של שלושה תלמידים  מפיקה פלסמיד ומבצעת טרנספורמציה של חיידקים קומפטנטיים. במסגרת המעבדה מתנסים התלמידים בשיטות עבודה מגוונות בהנדסה גנטית:

1. הפקה ובידוד פלסמיד מחיידקים.

2. טרנספורמציה של חיידקים קומפטנטים עם הפלסמיד שבודד.

3.שימוש במצעים בררננים (סלקטיביים) ומבחינים (אינדיקטיביים) לבידוד וזיהוי החיידקים שעברו טרנספורמציה.

4. חיתוך DNA פלסמידי באנזימי רסטריקציה.

5. הרצת דגימות הפלסמיד בג'ל- אלקטרופורזה.

 

משך המעבדה כ 4-4.5 שעות.

רקע נדרש: "גנטיקה", יהודית עתידיה, 2004, עמ' 272, 240, 255.

 

הורדת פרוטוקולים:

פרוטוקול המעבדה

 

 

טרנספורמציה בחיידקים (הנדסה גנטית - גירסא מקוצרת):

מעבדה מקוצרת בהנדסה גנטית. במעבדה זו התלמידים מקבלים פלסמיד מבודד ומבצעים טרנספורמציה של חיידקים קומפטנטים, תוך שימוש במצע בררני ומבחין (סלקטיבי ואינדיקטיבי). 
ניתן לשלב בנוסף גם את הפעילויות הבאות:

  • הרצת DNA בג'ל- אלקטרופורזה.
  • הפקת DNA מבננה
     

משך המעבדה: כ 3  שעות

 

הורדת פרוטוקולים וחומרי רקע:

פרוטוקול המעבדה

 

 

 

 

 

צרו קשר

biolco@savion.huji.ac.il

 

 

אבחון טרום השרשה באמצעות PCR

 

במעבדה מודגם תהליך האבחון הנעשה לזוג הורים, לצאצאיהם ולתא אחד מן העובר העומד להיות מושרש ברחמה של האם. 

 

במשפחה ישנו חולה בציסטיק פיברוזיס, והאם רוצה להרות. לצורך כך, מבצעים אבחון-טרום השרשה ולאחריו הפריה חוץ גופית.
במעבדה מודגם תהליך אבחון-טרום השרשה הנעשה לזוג ההורים, לצאצאיהם ולתא אחד מן העובר העומד להיות מושרש ברחמה של האם. מטרת התלמידים במעבדה לבדוק האם העובר העומד להיות מושרש ברחמה של האם בריא, נשא או חולה בציסטיק פיברוזחס.
תהליך האבחו משלב שימוש בטכנולוגיות מתקדמות כמו PCR, חיתוך DNA באנזימי רסטריקציה, הרצת  ה DNA החתוך בג'ל- אלקטרופורזה, ושימוש במאגרים עולמיים ממוחשבים של רצפי DNA
השימוש בטכנולוגיה של אבחון טרום השרשה מעלה ומעורר שאלות אתיות שניתן לדון בהן במסגרת המעבדה או בכיתה.
המעבדה משלבת עבודה "רטובה" ועבודה מתוקשבת.

 

הורדת פרוטוקולים וחומר רקע:

 

פרוטוקול המעבדה

הנחיות למורה

רקע לתלמיד

שאלות לפעילות ממוחשבת

 

 

 

 

 

 

 

צרו קשר

biolco@savion.huji.ac.il

 

 

 

ויסות גנים- אופרון הלקטוז

 

בנושא אופרון הלקטוז ניתן לבצע אחד משני הניסויים הבאים:

 

I. זיהוי גנוטיפ של מוטנטים בגנים שונים באופרון הלקטוז:

 

במעבדה זו התלמידים עוקבים אחר ביטוי הגנים של אופרון הלקטוז במצעים שונים בארבעה זנים של E.coli:
זן הבר בו כל הגנים תקינים;
מוטנט הפגוע בגן לדכאן (רפרסור) בלבד;
מוטנט הפגוע בגן לאנזים ביתא-גלקטוזידאז בלבד;
מוטנט הפגוע בגן לפרמיאז (המחדיר את הלקטוז דרך קרום התא) בלבד.

זהות המוטנטים לא ידועה לתלמידים בתחילת המעבדה, ועליהם לזהות את הגנוטיפ של כל זן ע"פ תוצאות הניסוי. זיהוי הזנים מתבסס על בדיקת מידת ביטוי האופרון של כל אחד מהזנים  ב-4 מצעים שונים: מצע עני, מצע עני בתוספת לקטוז, מצע עני בתוספת גלוקוז ולקטוז, ומצע עני בתוספת IPTG (משרן מלאכותי החודר לתא גם בהעדר פרמיאז).

לאחר ההדגרה במצעים השונים, נבדקת פעילות האנזים ביתא-גלקטוזידאז כמדד לפעילות האופרון. על פי ביטוי האופרון בתנאים השונים התלמידים מגיעים לזיהוי המוטנטים השונים איתם עבדו.

ביטוי האופרון נמדד במעבדה זו באמצעות ריאקצית צבע המתרחשת כאשר האנזים beta galactosidase מפרק סובסטרט מלאכותי ONPG, לתוצר צבעוני.


הורדת פרוטוקולים וחומר רקע:

פרוטוקול המעבדה

רקע לתלמיד

 

 

 

 

II. מעקב אחרי הקינטיקה של ביטוי אופרון הלקטוז :


במעבדה זו התלמידים עוקבים אחר קצב ביטוי הגנים של אופרון הלקטוז במצעים שונים: החיידקים גדלים  מצע עני; מצע עני עם לקטוז; מצע עני עם גלוקוז; מצע עני עם גלוקוז+לקטוז ומצע עני עם משרן מלאכותי IPTG. מערך הניסוי מאפשר מעקב אחרי הבקרה השלילית והבקרה החיובית על ביטוי אופרון הלקטוז.

גם במעבדה זו, ביטוי האופרון נמדד במעבדה זו באמצעות ריאקצית צבע המתרחשת כאשר האנזים beta galactosidase מפרק סובסטרט מלאכותי ONPG, לתוצר צבעוני.

 

הורדת פרוטוקולים וחומר רקע:

פרוטוקול המעבדה- קינטיקה

רקע לתלמיד 

צרו קשר

biolco@savion.huji.ac.il